Angew. Chem. ：蛋氨酸去甲基代谢物微环境差异成像和铁死亡的区域调控

作为细胞的重要调控机制，铁死亡已被探索用于癌症的治疗，并且这一技术与微环境下的活性硫物种代谢有着密切关联。铁死亡的微环境偏向性是肿瘤精确治疗的关键因素之一，然而在实际中蛋氨酸(Met)的异质化代谢和探针的随机反应使得铁死亡的区域鉴别及其精确调控越发困难。

近日，陕西科技大学的陈光教授课题组与加拿大滑铁卢大学的Pu Chen教授课题组合作，设计合成了用于Met去甲基代谢物微环境差异成像的多路径等同响应型荧光分子探针，并研究了铁死亡对缺氧、复氧与氧化应激微环境下Met去甲基代谢区域差异的偏向性。

该探针由可对氧化还原微环境智能识别的可控中间体以及可对Met去甲基化代谢物识别的触发基团两部分构成，由此而产生的工作逻辑与不同微环境下Met去甲基化差异代谢相匹配，从而可在两个随机的路径下经两次差异放大获得对比增强的双通道荧光响应。即使铁死亡引起微环境变化与Met氧化，该探针也可提供协同增强的荧光差异对比度以凸显微环境的差异性。

利用该探针实现了血管周围组织的动态微环境差分成像, 而肿瘤荧光成像分析显示铁死亡倾向于复氧或氧化应激伴有Met去甲基代谢物下调的微环境。根据这些发现，作者开发了“荧光成像-差异分析-化学干预”的方案来实现对铁死亡的区域性调节及肿瘤发育调控。

该工作以Met去甲基化代谢物的微环境差异作为对铁死亡的偏向性调节因素，对于恶性肿瘤内部复杂环境切换下的铁死亡应用有着重要意义，并将有助于癌症精确治疗技术的发展。

论文信息

Microenvironment-differential Imaging of Demethylated Metabolites of Methionine for Identifying Ferroptosis Regional Preferences with Path-independent Equifinal Fluorescence Probes

Yuanchao Zhang, Xinrui Ji*, Ping Han, Yuxia Liu*, Pu Chen, Guang Chen*

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202400459